Latihan 40 Soal Olimpiade Sains Nasional (OSN) IPA Materi Energi ~ Berbagi Ilmu

Energi Potensial dan Kinetik

Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian 10 meter. Ketika bola berada di ketinggian tersebut, energi yang dimilikinya adalah...
✅ Energi potensial, karena bola berada pada posisi tinggi dan dapat melakukan usaha saat jatuh.
Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 20 m/s. Jika massa mobil tersebut 1000 kg, berapa energi kinetik mobil tersebut?
✅ Energi kinetik = 1/2 m v² = 1/2 × 1000 × (20)² = 200.000 J
Jika sebuah benda bergerak dengan kecepatan yang sangat tinggi, energi kinetiknya akan...
✅ Meningkat, karena energi kinetik berbanding lurus dengan kuadrat kecepatan.
Seorang siswa menaiki tangga ke lantai dua dengan ketinggian 5 meter. Apa yang dimiliki siswa tersebut ketika berada di puncak tangga?
✅ Energi potensial, karena dia berada di posisi tinggi.
Pada saat kamu menarik busur panah, energi yang tersimpan pada busur disebut...
✅ Energi potensial elastis.

Konservasi Energi

Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian tertentu. Apa yang terjadi pada energi potensial dan kinetik benda tersebut?
✅ Energi potensial berkurang seiring dengan turunnya ketinggian, sementara energi kinetik meningkat.
Jika sebuah bola dilemparkan ke atas, energi potensialnya akan...
✅ Meningkat saat bola naik, sedangkan energi kinetiknya berkurang.
Seorang atlet melakukan loncatan tinggi. Pada saat berada di titik tertinggi, energi yang dominan adalah...
✅ Energi potensial.
Dalam sistem tertutup, total energi akan selalu...
✅ Konstan, karena energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya berubah bentuk.
Sebuah benda yang memiliki energi potensial pada titik tertinggi akan memiliki energi kinetik yang maksimum saat...
✅ Benda tersebut berada di titik terendah (sebelum memantul).

Energi Listrik

Sebuah bola lampu menggunakan daya 60 watt. Jika lampu menyala selama 2 jam, berapa energi listrik yang digunakan?
✅ Energi = Daya × Waktu = 60 W × 2 jam = 120 Wh atau 0,12 kWh.
Jika sebuah pemanas listrik memiliki daya 1000 watt dan digunakan selama 30 menit, berapa energi yang digunakan?
✅ Energi = 1000 W × 0,5 jam = 500 Wh atau 0,5 kWh.
Sebuah baterai mengalirkan arus sebesar 2 A dengan tegangan 12 V. Berapa daya yang dihasilkan oleh baterai tersebut?
✅ Daya = V × I = 12 V × 2 A = 24 W.
Ketika Anda menyalakan kipas angin dengan daya 60 watt selama 3 jam, berapa energi listrik yang digunakan?
✅ Energi = 60 W × 3 jam = 180 Wh atau 0,18 kWh.
Jika sebuah alat listrik menggunakan energi 5 kWh dalam sehari, berapa energi yang digunakan dalam seminggu?
✅ Energi dalam seminggu = 5 kWh × 7 hari = 35 kWh.

Energi Panas

Sebuah panci berisi air dipanaskan hingga mendidih. Kalor yang diserap oleh air digunakan untuk...
✅ Meningkatkan suhu air dan mengubah wujud air dari cair ke uap.
Jika sebuah benda memanaskan air, energi yang diberikan kepada air adalah...
✅ Energi panas (kalor).
Mengapa penghangat ruangan di musim dingin menggunakan energi listrik?
✅ Karena energi listrik diubah menjadi energi panas yang menghangatkan ruangan.
Kapasitas kalor suatu benda adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk...
✅ Meningkatkan suhu benda tersebut sebesar 1°C.
Sebuah kompor menyerap energi panas dari gas dan mengubahnya menjadi panas untuk memasak makanan. Apa yang dimaksud dengan perubahan energi ini?
✅ Perubahan energi dari energi kimia (gas) menjadi energi panas.

Energi Mekanik

Ketika kamu mengayuh sepeda, energi yang digunakan untuk bergerak adalah...
✅ Energi mekanik, karena sepeda bergerak dengan bantuan gaya.
Sebuah benda dengan massa 2 kg bergerak dengan kecepatan 5 m/s. Berapa energi kinetik benda tersebut?
✅ Energi kinetik = 1/2 m v² = 1/2 × 2 × (5)² = 25 J.
Jika sebuah benda bergerak dengan kecepatan 10 m/s, energi kinetiknya akan...
✅ Meningkat jika kecepatan bertambah.
Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 10 m/s. Apabila kecepatannya berlipat ganda menjadi 20 m/s, energi kinetik mobil akan...
✅ Meningkat empat kali lipat (karena energi kinetik sebanding dengan kuadrat kecepatan).
Pada saat sebuah pesawat terbang, energi potensialnya akan berubah menjadi...
✅ Energi kinetik, karena pesawat bergerak dan pada ketinggian tertentu.

Energi dan Sumber Energi

Bagaimana energi matahari dapat digunakan untuk menghasilkan listrik?
✅ Dengan menggunakan panel surya yang mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik.
Sumber energi utama yang digunakan pada pembangkit listrik tenaga air adalah...
✅ Energi potensial air yang ada pada ketinggian tertentu.
Baterai mobil menggunakan energi kimia untuk menghasilkan energi listrik yang digunakan untuk...
✅ Menggerakkan mesin mobil dan perangkat elektronik lainnya.
Energi yang diperoleh dari pembakaran bahan bakar fosil menghasilkan...
✅ Energi panas yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik atau menggerakkan mesin.
Sebuah generator listrik mengubah energi mekanik menjadi...
✅ Energi listrik melalui prinsip induksi elektromagnetik.

Efisiensi Energi

Mengapa efisiensi energi penting dalam peralatan listrik?
✅ Untuk meminimalkan kehilangan energi dalam bentuk panas dan meningkatkan kinerja.
Sebuah lampu memiliki efisiensi 80%. Jika energi yang disuplai 100 J, berapa energi yang digunakan untuk menghasilkan cahaya?
✅ Energi cahaya = 80% × 100 J = 80 J.
Jika sebuah mesin menghasilkan 200 J energi mekanik dan memerlukan 500 J energi input, berapa efisiensi mesin tersebut?
✅ Efisiensi = (Energi keluaran / Energi masukan) × 100% = (200 J / 500 J) × 100% = 40%.
Mengapa motor listrik lebih efisien daripada motor berbahan bakar?
✅ Karena motor listrik tidak menghasilkan banyak energi panas, sedangkan motor berbahan bakar menghasilkan banyak energi panas yang hilang.
Pada kendaraan bermotor, energi yang hilang sebagian besar berupa...
✅ Energi panas yang berasal dari pembakaran bahan bakar.

Hukum-Hukum Energi

Sebuah bola yang dijatuhkan akan memantul dengan ketinggian yang lebih rendah setelah setiap pantulan. Mengapa hal ini terjadi?
✅ Karena sebagian energi potensial berubah menjadi energi panas akibat gesekan dan kehilangan energi.
Jika energi total dalam suatu sistem tertutup selalu sama, maka hal ini mencerminkan...
✅ Hukum kekekalan energi, di mana energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat berubah bentuk.
Sebuah mobil yang melaju menabrak dinding dan berhenti dalam waktu singkat. Apa yang terjadi dengan energi mobil?
✅ Energi kinetik mobil berubah menjadi energi panas dan suara.
Jika sebuah benda bergerak pada jalur melingkar, energi kinetik benda tersebut akan...
✅ Tetap konstan jika kecepatannya tetap, namun arahnya terus berubah.
Saat bola dilempar ke udara, energi kinetiknya akan berubah menjadi energi potensial sampai titik tertinggi. Setelah itu, energi potensial berubah menjadi energi kinetik saat bola jatuh kembali. Fenomena ini adalah contoh dari...
✅ Konservasi energi, di mana energi hanya berubah bentuk tetapi jumlahnya tetap konstan.

Berbagi Ilmu